1.2162 工具钢技术解析：高性能冷作模具的核心材料

一、材料概述

1.2162 是一种高性能冷作合金模具钢，归类于冷作工具钢范畴，执行德标（DIN 17350）、欧标（EN ISO 4957:2000）及美标（ASTM A681）。其核心特性在于通过优化的合金设计与热处理工艺，实现了高硬度（58–62 HRC）、卓越耐磨性与强韧性的协同平衡。这种材料专为高精度、长寿命的冷作模具设计，尤其在汽车制造、精密工具等领域具有不可替代的地位。

二、化学成分与合金设计

1.2162 的化学成分设计科学，以中碳、中铬及锰强化体系为核心：

•碳（C, 0.18–0.45%）：提供基体硬度与碳化物形成能力，保障耐磨性。•铬（Cr, 0.80–1.40%）：增强淬透性、耐磨性及抗腐蚀性。•锰（Mn, 0.50–1.40%）：提高强度与淬透性，与铬协同提升深层硬化能力。•杂质控制（P/S ≤0.030%）：减少脆性倾向，优化韧性。锰-铬协同作用显著提升了材料的深层硬化能力，使其在截面厚度≤500mm时仍可实现均匀硬化，满足大型复杂模具的需求。

三、热处理工艺与性能调控

热处理是发挥 1.2162 性能的核心环节，需分阶段精准控制：

1.退火（750–800℃）：缓冷至室温，退火硬度≤217 HBW，优化切削加工性。2.淬火（810–1020℃）：常用温度 840–860℃，油冷或空冷，获得马氏体组织，峰值硬度达 61–64 HRC。3.回火（150–650℃）：

•低温回火（150–180℃）：硬度 60–62 HRC，适用于高耐磨场景（如冲裁模刃口）。•高温回火（550–650℃）：硬度 45–50 HRC，提供高韧性（如抗冲击冷镦模）。回火温度与硬度呈负相关，为不同工况提供弹性调整空间。

四、机械性能与物理特性

•机械性能（淬火+回火态）：•抗拉强度 ≥740 MPa，屈服强度 ≥490 MPa，延伸率 15–18%，断面收缩率 45%。•高屈服强度与适中延展性结合，确保材料在冲击载荷下抗断裂能力突出。•物理性能：•密度 7.85 g/cm³，弹性模量 210 GPa，热导率 38 W/(m·K)（20℃）。•热膨胀系数 11.5×10⁻⁶/K（20–100℃），保障高温工况下的尺寸稳定性。

五、核心优势

1.强韧平衡：冲击韧性显著优于同硬度级别高碳钢，解决模具“耐磨易裂”矛盾。2.淬透性优异：大截面（≤500mm）硬化均匀性高，避免性能梯度差异。3.工艺适应性：

•退火态切削/磨削性能良好，热处理变形可控。•支持渗氮、镀铬等表面强化工艺，进一步提升寿命。

六、应用领域

1.冷作模具：

•冲裁模（58–62 HRC）：高耐磨刃口保持长期锋利。•拉伸模（58–63 HRC）：抗金属粘着磨损。•冷镦模（58–62 HRC）：承受高频冲击载荷。

2.汽车制造：车门/窗框冲压模、发动机零件成形模、高强度螺栓冷挤模。

3.精密工具：剪切刀具、冲孔头、量规（60–65 HRC）、搓丝板。

4.工业部件：气锤工具、燃油泵活塞、阀座等耐磨损结构件。

七、总结

1.2162 工具钢凭借其成分设计的科学性与热处理工艺的灵活性，成为冷作模具领域的标杆材料。其高耐磨性、深淬透性及强韧平衡特性，解决了高负荷模具在复杂应力下的失效难题。

随着高端制造业对模具寿命要求的提升，该材料通过电渣重熔冶炼和真空淬火等工艺优化，进一步拓展在精密成形领域的应用深度，持续推动汽车、机械、工具等行业的技术升级。其核心价值在于：以材料创新突破传统性能边界，为工业制造提供兼具寿命与可靠性的基础支撑。